CN103489424B - 一种图文视频混合显示驱动器的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图文视频混合显示驱动器的实现方法，包括以下步骤：采用单片复杂可编程逻辑器件（CPLD）或现场可编程门阵列（FPGA）实现对液晶显示器的驱动功能，通过对外部控制器发出的并行通讯总线指令的解析，在液晶显示器行、场信号消隐区间将待显示的图文数据、图文视频显示标志位在数据存储器中进行存储，并在行、场信号有效区间根据显示模式和图文视频显示标志位将信号输出。本发明实现了一种廉价、高效的图文视频混合显示驱动器的解决方案，经过解码的视频数据无须经过存储器，大大降低了对存储器内存要求，同时提高了图文视频混合显示驱动器的稳定性、通用性，且无需高密度CPLD或FPGA即可实现。

Description

一种图文视频混合显示驱动器的实现方法

技术领域

本发明属于液晶显示器驱动领域，具体涉及一种图文视频混合显示驱动器的实现方法。

背景技术

液晶图文视频混合显示已被广泛用于各类工业仪表显示器中，例如汽车、矿车、管道机器人、工程机械等需要人机交互显示的设备。

目前，一般图文视频混合显示驱动器的应用开发，主要分为两大方向：

（1）采用专用的液晶驱动芯片

此类芯片内部集成了视频解码、液晶驱动功能，例如台湾的MSTAR、广东的艾科生产的专用集成芯片。这种方法适用于单一的视频显示场合，或者简单的预设OSD开窗处理，对于一般场合的混合显示驱动通用性低。在实际应用中，常用于商场监控、数码播放器、TV显示等场合。这种开发方式的优势在于其成本低、开发周期短。

（2）采用高端ARM芯片

ARM已经渗透到日常生活中的很多嵌入式应用领域，如手机、平板等智能终端。利用内存管理、操作系统等单元可以使得液晶显示更多样化，但对于很多相对简单的应用背景而言，高昂的开发成本、较长的开发周期也是其难以在很多领域普及的原因。另外，在许多环境复杂的工程应用中，干扰也是其必须要考虑和解决的问题。

因此，需要研究出一种图文视频混合显示驱动器的实现方法，解决成本、稳定性、通用性等基本问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图文视频混合显示驱动器的实现方法，增强使用的稳定性、通用性，解决目前应用中的存在的基本问题。

本发明的技术方案为：

一种图文视频混合显示驱动器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用单片复杂可编程逻辑器件（CPLD）或现场可编程门阵列（FPGA）实现对液晶显示器的驱动功能，对外部控制器的并行总线通讯指令进行解析，并采集视频解码数据输入。

（2）解析指令下的显示模式、图文写模式，取出待显示坐标点RGB数据、地址和图文视频显示标志位，并根据视频解码数据时钟产生有效的存储器读写标志位。

（3）在液晶显示器消隐区间时，数据存储器写标志位有效，此时向存储器中相应地址写入图文数据、图文视频显示标志位；在液晶显示器有效显示区间时，数据存储器读标志位有效，将存储器中图文数据、图文视频显示标志位按照时序顺序读出。

（4）根据步骤（3）所述数据存储器在读标志位有效时，判断显示模式和图文显示标志位。若显示模式为单独图文显示，则输出存储器中图文数据；若显示模式为单独视频模式，则直接输出视频解码数据；若显示模式为图文视频混合显示模式，进一步判断图文显示标志位，若标志位为0，直接输出视频解码数据，若标志位为1，输出存储器中图文数据。在液晶显示器上实现图文视频混合显示。

根据步骤（1）所述的外部控制器包括单片机MCU、数字信号处理芯片DSP、嵌入式处理器ARM。

根据步骤（2）所述的对外部控制器的指令解析，包括显示模式选择指令、图文写模式指令、待显示坐标点地址及RGB颜色数据给定、图文视频显示标志位给定、发送完成标志位指令。

根据步骤（3）所述的数据存储器包括静态随机存储器（SRAM）和同步动态随机存储器（SDRAM）。

本发明的有益效果为：

（1）本发明解决了采用专用集成驱动IC和ARM芯片驱动液晶显示器的弊端，在单片CPLD或FPGA中实现了对于图文视频信号的混合处理。以CPLD或FPGA的并行处理能力提高了驱动器的稳定性，通过制定控制指令规则增加了驱动器使用的通用性，降低了开发的复杂度。

（2）本发明中经过解码的视频数据无须经过存储器，而是通过存储器中暂存的显示标志位来判断是否输出。这样的处理方法，大大降低了对存储器的内存要求，同时提高了视频图像的帧频与显示效果。

（3）本发明实现了一种廉价、高效的图文视频混合显示驱动器的解决方案。由于发明中没有对视频数据经过存储器处理，因此无需大容量内存以及高密度CPLD或FPGA即可实现。

附图说明

图1为图文视频混合显示驱动器整体实现框图；

图2为基于CPLD或FPGA图文视频混合显示驱动设计IP核；

图3为液晶显示器时序及存储器读写有效标志位产生软件流程图；

图4为图文视频混合显示模式软件处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

视频解码数据可由通常的解码芯片获取，存储器包括但不仅限于静态随机存储器SRAM或同步动态随机存储器SDRAM，其不同形式和组合不构成对本发明的限定。

采用本发明实施的图文视频混合显示驱动器整体实现方法如图1。其中外部控制器101用于给本发明实施的图文视频混合显示驱动器发送控制指令，包括显示模式选择、图文写模式选择、待显示坐标点地址及RGB颜色数据给定。视频数据102由视频解码芯片获取，包括24bitRGB数据以及行场同步信号。数据存储器103中存储了待显示的图文数据和图文视频显示标志位。指令解析104主要用于解析外部控制器发出的屏显控制指令。时序驱动105实现对外部视频信号行、场同步信号的采集，同时根据液晶显示器有效区间参数，输出存储器数据读写有效位。存储器读写106是在写区间有效时，将外部控制器101发送的数据指令写入，在读区间有效时，根据图文视频显示标志位判断当前输出给液晶显示器的是图文数据还是视频数据，如标志位为0时，显示视频数据，标志位为1时，显示图文数据。液晶显示器108通过CPLD或FPGA发送的行、场同步信号及RGB颜色数据，显示最终的图像。

图2为采用CPLD或FPGA控制的图文视频混合显示IP核设计。输入部分包括时钟信号201、控制指令输入202、视频数据输入203，输出部分包括存储器读写模块204、时序驱动模块205。

具体地，时钟信号201决定于液晶显示器时钟驱动信号，本实施例中，液晶显示器时钟驱动信号为25M，因此时钟信号201选取为二倍频50M，主要为了解决CPLD或FPGA中异步时钟域的同步问题。

外部控制指令输入202中每次的写入指令包括，显示模式选择指令、图文写模式指令、待显示坐标点地址及RGB颜色数据给定、图文视频显示标志位给定、发送完成标志位指令。

视频数据输入203包括24bitRGB数据和行、场同步信号，CPLD或FPGA检测行、场同步信号的边沿，结合液晶显示器显示区间参数，输出存储器读写有效位，当数据有效时，结合图文视频显示标志位，输出相应的图文或视频信号，视频数据可以根据实际需求效果，选择输出RGB888格式或RGB565格式。

进一步地，本实施例中显示模式选择指令包括：单独图文显示、单独视频显示、图文视频混合显示模式。

图文写模式指令可用于单独图文显示或图文视频混合显示模式，包括：单点写模式，用于解决自定义图形的显示；8点不带背景写模式，用于解决混合显示模式下视频图像背景需要透明的问题；8点带背景写模式，用于解决图文显示模式下背景需要一并擦除的问题；多点写模式，用于图文的区域涂鸦或者擦除。

本发明具体实施以数字接口为例，若液晶显示器为VGA接口，仅需要在数据输出后加一级DAC模块，即可实现数字信号与模拟信号的转换，给通用VGA设备显示。

图3为本实施例中液晶显示器时序及存储器读写有效标志位产生软件流程图，开始于步骤301，结束于步骤311。

步骤301：初始化；

步骤302：判断外部视频时钟信号是否处于上升沿状态，如果是，则进入步骤303，否则等待；

步骤303：判断外部视频行同步信号是否处于下降沿状态，如果是，则进入步骤304，否则进入步骤305；

步骤304：行同步计数器清0；

步骤305：行同步计数器加1；

步骤306：判断外部视频场同步信号是否处于下降沿状态，如果是，则进入步骤308，否则进入步骤307；

步骤307：场同步计数器清0；

步骤308：场同步计数器加1；

步骤309：判断行、场同步计数器是否在有效区间内，如果是，则进入步骤310，否则进入步骤311；

步骤310：读存储器标志位有效，写存储器标志位无效；

步骤311：写存储器标志位有效，读存储器标志位无效。

图4为本实施例中图文、视频混合显示模式软件处理流程图，开始于步骤401，结束于步骤410.

步骤401：外部控制器指令解析，视频解码数据输入，进入步骤402；

步骤402：取显示模式，图文写模式，进入步骤403；

步骤403：取待显示坐标点数据、地址和图文视频显示标志位，进入步骤404；

步骤404：判断是否为视频消隐区间，如果是，则进入步骤405，否则进入步骤406；

步骤405：向存储器中相应地址写入图文数据、图文视频显示标志位；

步骤406：将存储器中数据按照时序顺序读出，进入步骤407；

步骤407：判断显示模式是否为图文视频混合显示模式，如果是，则进入步骤408，否则进入步骤409；

步骤408：判断图文视频显示标志位是否为1，如果是，则进入步骤411，否则进入步骤410；

步骤409：判断显示模式是否为单独视频显示模式，如果是，则进入步骤410，否则进入步骤411；

步骤410：直接输出视频解码数据。

步骤411：输出存储器中图文数据；

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (2)

1.一种图文视频混合显示驱动器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用单片复杂可编程逻辑器件（CPLD）或现场可编程门阵列（FPGA）实现对液晶显示器的驱动功能，对外部控制器的并行总线通讯指令进行解析，并采集视频解码数据输入；

（2）解析指令下的显示模式、图文写模式，对待显示的图文数据和图文视频显示标志位进行存储，并根据视频解码数据时钟产生有效的存储器读写标志位；

（3）根据步骤（2）所述视频解码数据时钟，在液晶显示屏消隐区间时，写标志位有效，此时向存储器中相应地址写入图文数据、图文视频显示标志位；在液晶显示屏有效显示区间时，读标志位有效，此时将存储器中图文数据、图文视频显示标志位按照时序顺序读出；

（4）根据步骤（3）所述读标志位有效时，判断显示模式和图文显示标志位；若显示模式为单独图文显示，则输出数据存储器中图文数据；若显示模式为单独视频模式，则直接输出视频解码数据；若显示模式为图文视频混合显示模式，进一步判断图文显示标志位，若标志位为0，直接输出视频解码数据，若标志位为1，输出存储器中图文数据。

2.根据权利要求1所述的一种图文视频混合显示驱动器的实现方法，其特征在于，在CPLD或FPGA内部实现的外部控制器的指令解析，具体包括显示模式选择指令、图文写模式指令、图文数据、图文视频显示标志位，所述的显示模式包括单独图文显示、单独视频显示和图文视频混合显示模式。